Comprendre le fraisage CNC 3, 4 et 5 axes : quelle option choisir pour votre projet ?
L’usinage CNC par fraisage est une pierre angulaire de la fabrication de précision moderne. Des simples équerres aux composants aéronautiques complexes, les capacités des centres de fraisage CNC jouent un rôle essentiel dans la complexité des pièces, les délais, l’état de surface et le coût. L’un des facteurs clés que les acheteurs doivent comprendre lorsqu’ils sourcent des pièces usinées CNC sur mesure est la différence entre le fraisage 3 axes, 4 axes et 5 axes.
Ce guide explique ce que signifie chaque configuration, leurs avantages, et comment choisir le bon type de machine pour votre application spécifique.
What Is CNC Milling?
Le fraisage CNC (Computer Numerical Control) utilise des outils de coupe rotatifs pour enlever de la matière sur une pièce fixée sur la table de la machine. Le mouvement sur plusieurs axes permet un contrôle précis de la géométrie finale de la pièce.
Chez Neway, nous proposons une gamme complète de services de fraisage CNC, incluant le 3 axes, le 4 axes et l’usinage multi-axes avancé pour les composants de haute complexité.
Key Differences Between 3-Axis, 4-Axis, and 5-Axis CNC Milling
Configuration | Axes commandés | Description des mouvements | Idéal pour |
|---|---|---|---|
3-Axis | X, Y, Z | Fraisage vertical de base — l’outil se déplace dans 3 directions | Surfaces planes, rainures, perçages |
4-Axis | X, Y, Z + A (rotatif) | Ajoute une rotation autour de l’axe X pour usiner plusieurs faces | Pièces cylindriques, trous sur faces latérales |
5-Axis | X, Y, Z + A et B (double rotation) | Ajoute deux axes de rotation — permet d’attaquer presque toute surface sans rebrider la pièce | Formes 3D complexes, contre-dépouilles, aéronautique, diffuseurs/impellers |
Voyons chaque configuration plus en détail.
3-Axis CNC Milling: Cost-Effective for Simpler Parts
Le fraisage CNC 3 axes est la configuration la plus courante et la plus économique. L’outil de coupe se déplace dans trois directions (X, Y, Z), tandis que la pièce reste fixe sur la table. Ce type de machine est idéal pour les géométries simples et les pièces 2,5D.
Capacités typiques :
Perçage, taraudage, contournage, poches
Rugosité de surface : Ra 3,2–1,6 µm
Plage de tolérance : ±0,1 mm (peut être améliorée avec des passes de finition)
Idéal pour :
Pièces planes avec des caractéristiques sur une seule face
Plaques, couvercles et équerres
Prototypage à faible coût
Limites :
Nécessite plusieurs montages pour l’usinage multi-faces
Non adapté aux contre-dépouilles ni aux géométries 3D complexes
Chez Neway, nous utilisons des centres d’usinage verticaux (VMC) grande vitesse pour un fraisage 3 axes efficace et économique.
4-Axis CNC Milling: Enhanced Flexibility with Rotary Motion
Le fraisage CNC 4 axes ajoute un axe rotatif (généralement appelé axe A) qui permet à la pièce de tourner autour de l’axe X. Cela autorise l’usinage des faces latérales sans repositionner la pièce.
Capacités typiques :
Perçage/fraisage de trous sur des surfaces cylindriques
Usinage de plusieurs faces en un seul montage
Meilleure répétabilité des pièces et temps de cycle réduits
Indicateurs de performance :
Plage de tolérance : ±0,05 mm
Précision de positionnement de l’axe rotatif : ±15 secondes d’arc
Idéal pour :
Arbres, engrenages, broches et cames
Pièces avec des trous ou des formes sur plusieurs faces
Composants de complexité moyenne nécessitant des délais plus courts
Avantages :
Réduit le temps de réglage et les erreurs de repositionnement
Améliore la répétabilité pour les petites séries
Les services de fraisage 4 axes de Neway combinent précision et efficacité de production pour les pièces de complexité moyenne.
5-Axis CNC Milling: Ultimate Precision for Complex 3D Parts
Le fraisage CNC 5 axes offre le plus haut niveau de flexibilité et de précision. En plus des axes X, Y et Z, l’outil ou la pièce peut tourner selon deux axes supplémentaires (A et B ou C). Cela permet un usinage simultané sous plusieurs angles et la possibilité d’accéder à presque toutes les surfaces sans rebrider.
Capacités typiques :
Contours 3D complexes et surfaces courbes
Usinage de la pièce en un seul montage ("done-in-one")
Rugosité de surface : Ra 0,8–1,6 µm
Tolérances serrées : ±0,01 mm ou mieux
Idéal pour :
Composants pour l’aéronautique et la défense
Impellers, aubes de turbines, implants osseux
Pièces de grande valeur à géométrie très complexe
Avantages :
Réduit les délais grâce à la diminution du nombre de montages
Élimine les erreurs de repositionnement
Permet l’usinage sous des angles difficiles d’accès
Les services de fraisage 5 axes de Neway accompagnent les secteurs médical, énergétique et aéronautique avec un usinage ultra-précis.
Comparison Table: Which Axis Configuration Is Right for You?
Critère | 3-Axis | 4-Axis | 5-Axis |
|---|---|---|---|
Temps de réglage | Moyen | Faible | Très faible (1 seul montage) |
Plage de tolérance | ±0,1 mm | ±0,05 mm | ±0,01 mm ou plus serré |
État de surface (Ra) | 3,2–1,6 µm | 1,6–1,0 µm | 1,6–0,8 µm |
Temps d’usinage | Moyen | Plus rapide | Le plus rapide (parcours optimisés) |
Niveau de complexité | Simple / Modéré | Modéré | Élevé / Très élevé |
Coût unitaire | Le plus bas | Modéré | Plus élevé (compensé par moins de montages) |
Industry-Specific Use Cases
Industrie | Configuration recommandée | Exemple d’application |
|---|---|---|
Aerospace | 5-Axis | Aubes de turbine, supports structurels |
Medical | 5-Axis | Implants orthopédiques, instruments chirurgicaux |
Automotive | 4-Axis | Culasses, carters d’engrenages |
Consumer Goods | 3-Axis | Boîtiers, supports, connecteurs |
Robotics | 4/5-Axis | Liaisons multi-plans, boîtiers et bras d’outils |
Si vous n’êtes pas certain de la configuration d’axes la plus adaptée, notre équipe chez Neway peut analyser la géométrie de votre pièce et vous proposer la stratégie d’usinage la plus précise et la plus économique.
How to Choose the Right Configuration
Pour déterminer la configuration de fraisage CNC la mieux adaptée à votre projet, tenez compte des éléments suivants :
Géométrie : si votre pièce nécessite un usinage multi-faces ou des caractéristiques à angles composés, le 4 axes ou le 5 axes est préférable.
Exigences de tolérance : les tolérances serrées (±0,01 mm ou mieux) sont plus facilement atteintes avec des systèmes 5 axes.
Taille de lot et répétabilité : pour l’usinage répétitif de pièces avec des caractéristiques sur plusieurs faces, le 4 axes offre un bon compromis entre flexibilité et coût.
Budget : le 3 axes est le plus économique et souvent suffisant pour les composants simples. Cependant, avec moins de montages et des cycles plus courts, le 5 axes peut être plus rentable à long terme pour les pièces complexes.
Chez Neway, nous analysons vos fichiers CAO et vos plans techniques afin de recommander la configuration d’axes optimale, garantissant une qualité élevée et des prix compétitifs.
Conclusion: Matching Milling Complexity to Part Requirements
Le choix entre fraisage CNC 3 axes, 4 axes et 5 axes est une décision stratégique qui impacte la précision des pièces, l’état de surface, les délais de livraison et le coût. Les conceptions simples peuvent se contenter du 3 axes, tandis que les secteurs à haute performance comme l’aéronautique, la défense et le médical tirent pleinement parti des capacités avancées du 5 axes.
Avec une offre complète de services d’usinage CNC multi-axes, Neway est en mesure de gérer aussi bien les prototypes que la production de masse — pour tous les niveaux de complexité et tous types de matériaux.
FAQs:
Quelle est la différence de coût entre le fraisage CNC 3 axes et 5 axes pour une même pièce ?
Quand choisir le fraisage 5 axes plutôt que 4 axes pour une géométrie complexe ?
Comment les tolérances diffèrent-elles entre des centres de fraisage 3 axes et 5 axes ?
Quels secteurs exigent le fraisage CNC 5 axes comme standard ?
